恒压供水控制系统.doc

摘要随着社会的发展,恒压供水越来越重要。本系统以PLC与变频器控制水泵工作,根据压力给定的理想值信号及管网水压的反馈信号进行比较,变频器根据比较结果调节水泵的转速,达到控制管网水压的目的。文中重点叙述了变频节能原理,恒压供水原理及PID控制方式。并提供控制系统硬件和控制软件,经现场模拟调试成功,实现运行可靠、节能、低噪,维护简单等效果。关键词:恒压供水;PLC控制;闭环PIDAbstractWiththedevelopmentofsociety,,paresthefeedbacksignal,paredresult,adjustthepumpspeed,,,ess,toachievereliableoperation,energysaving,lownoise,:Constantpressurewatersupply;ontrol;ClosedloopPID1引言随着我国社会经济的发展,城市人口和城镇建设规模不断扩大,高层建筑与日俱增。对水、电、消防、智能化等基础供应配套要求也越来越高。如何有效提高高层建筑给水系统能量利用率,减少无效能耗,成为了高层建筑给水设计的首要问题。传统的供水方式有恒速泵加压供水、恒速泵加水塔的供水、恒速泵加高位水箱的供水和恒速泵-气压罐供水方式。虽然这些供水方式比较简单,但是由于其占地面积大、自动化程度低、耗能不合理、适应性差、维护不方便等原因不仅造成水资源和电资源的浪费,而且还会带来水质的二次污染。因此,我国目前更多的采用变频恒压供水系统。变频恒压供水系统集变频技术、电气技术、现代控制技术于一体的变频恒压供水系统,不仅可以显著提高供水系统的稳定性和可靠性,而且也有利于实现供水系统的集中管理与监控。此外,变频恒压供水系统还具有良好的节能性,这在大力提倡节能的今天尤为重要。本系统研究和设计小区供水系统电气控制,满足2000人600住户小区生活用水和7层消防供水。利用PLC和HMI实现组态控制,以达到节能环保、控制系统可靠、操作方便、显示直观。采用以FX2N-32MR为主控器的控制系统设计,实现水压自动控制及变频与工频自动切换,并且用台达触摸屏为人机界面实现水压设置、系统状况显示,更加直观,用三菱变频器FR-A540驱动水泵的电机,实现工频变频运转,达到恒压变频的功效,在小区供水上达到节能的效果。、电动机、管道和阀门等构成。通过传感器反馈水压调节变频器输出,进而调节异步电机的转速,从而改变水泵的出水流量而实现恒压供水的。因此,供水系统变频的实质是异步电动机的变频调速。(1)供水系统的基本特性和工作点扬程特性:是以供水系统管路中的阀门开度不变为前提,全扬程与流量间的关系的曲线H1=f(QG),称为扬程特性曲线,如图1曲线(1)所示。(2)管阻特性:以水泵的转速不变为前提,扬程H与流量Q之间的关系H=f(Qu),称为管阻特性曲线,不同阀门开度,管阻特性曲线不同。如图2-1曲线(2)所示。(3)供水系统的工作点:扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的工作点,在这一点上,供水系统处于平衡状态,系统稳定运行。(4)供水功率:供水系统向用户供水时所消耗的功率P(KW)称为供水功率。图2-1供水系统的控制,流量是供水系统的基本控制对象。当用户需求发生变化时,需要对供水系统做出调节,以适应流量的变化。常用的调节方式有阀门控制法和转速控制法两种。(1)阀门控制法:转速保持不变,通过关小或开大阀门不调节流量,以适应用户对流量的需求。这时的管阻特性将随阀门开度的改变而改变,但扬程特性则不变。(2)转速控制法:阀门开度保持不变,通过改变水泵的转速来调节流量。当水泵的转速改变时,扬程特性将随之改变,而管阻特性则不变。由水泵的相似定律又称为比例定律可以看出,功率与转速的立方成正比,流量与转速成正比,损耗功率与流量成正比,所以调速控制方式要比阀门控制方式供水功率要小得多,节能效果显著,这是变